甲基环戊烯醇酮(MCP)为GB2760--2014食品安全国家标准里所批准使用的食品添加剂，是一种良好的增香剂和低热甜味剂，广泛应用于食品与烟用香精中，亦可直接用于焙烤食品中。甲基环戊烯醇酮可通过进一步反应合成具有抗癌活性的化合物，如周淑兰、陈海涛、齐传民等设计合成的取代亚甲基环戊酮Mannich碱、烷基环戊烯酮Mannich碱衍生物，体外对L2细胞、体内对小鼠艾氏腹水癌都具有较强的抑制作用。目前，我国已成为世界主要的甲基环戊烯醇酮生产出口大国。
甲基环戊烯醇酮为白色结晶粉末，易升华，遇碱或铁易变色，长期暴露空气中会缓慢氧化变黄，但不影响使用效果。浓时呈焦糖、咖啡、坚果香，稀时呈枫糖、甘草样甜香。
合成进展[1]
1、草酸二乙酯法
Strunz等通过混合草酸二乙酯与戊二酸二甲酯，在甲醇钠的催化下加热回流反应，然后再与戊二酸二甲酯混合加热反应，最后用碘化钾进行加成反应，通过用42%磷酸溶液脱羧后得到甲基环戊烯醇酮，产品总得率为80%。
此方法采用一锅法反应，操作简便，但反应时间极长，并且利用碘甲烷作为反应物，成本较高，不利于工业化生产。闫峰等则利用草酸二乙酯、丙酸乙酯、丙烯酸乙酯、无水乙醚、N,N-二甲基二甲酰胺、浓盐酸、金属钠、磷酸、乙酸乙酯、无水乙醇等合成甲基环戊烯醇酮,产品总得率为51.09%。
在乙醇钠的催化下，丙酸乙酯与草酸二乙酯在60℃的无水条件下反应，得到的Claisen缩合反应产物2-甲基-3-羰基-丁二酸二乙酯再与丙烯酸乙酯在80℃的条件下反应，最后以50%磷酸为催化剂，在90~100℃下水解反应，可制得甲基环戊烯醇酮。该工艺虽避免了使用昂贵的碘甲烷，但反应时间依然较长，而且反应涉及金属钠的使用，提高了生产的危险性。
2、2,5-己二酮法
Acheson等报道了利用2,5-己二酮与1%w/v的NaOH溶液反应能获得3-甲基-2-环戊烯-1-酮，但反应物转化率并不理想，反应结束后仍检测出20%的2,5-己二酮。后来，Bagnell等改良了该方法，利用0.076%w/v NaOH溶液在高温条件下反应制备的甲基环戊烯醇酮。Langin-Lanteri等通过利用H2O2在碱性条件下氧化并用酸水解3-甲基-2-环戊烯-1-酮制备出甲基环戊烯醇酮。该工艺涉及高温和氧化反应，提高了生产的危险性，且原料成本不低，不适宜工业化生产。
3、2-甲基呋喃法
李云霞等以甲醛水溶液、二甲胺水溶液与2-甲基呋喃在弱酸性(pH 4-5)的条件下加热，得到Mannich反应产物N,N-二甲基-5-甲基糠胺。然后通过用稀盐酸催化N,N-二甲基-5-甲基糠胺在98~100℃的条件下反应开环重排，再调节pH至12~13在70~80°C的条件下反应得到1-二甲基氨基-2,5-已二酮。最后经水解、重结晶可制得甲基环戊烯醇酮。该工艺原料廉价易得，操作简便，在国内目前已有工业化生产。但原料毒性较大，反应过程产生大量刺激性气体，而且产生的污水量大，如何处理生产过程对环境造成的污染，是该工艺的难题。
4、己二酸二甲酯法
曾令禄等先利用己二酸与甲醇或乙醇制备己二酸二酯，已二酸二酯经过Dieckmann缩合反应得到环戊-2-酮酸酯。在碱性条件下，与甲基化试剂进行反应，得到2-甲基环戊-2-酮酸酯。最后经过氧氯化，并在酸性条件下水解、脱羧后制得甲基环戊烯醇酮。该工艺原料廉价易得，已有工业化生产。但生产过程中需要通入氯气进行氯化反应，对温度与整个反应体系的含水量的控制要求较高:温度过高，会产生副反应，降低产品得率;温度过低，反应不完全，回收溶剂时会有大量的氨气逃逸，需要消耗大量的水与碱液吸收并中和废气，极大地增加废气回收成本和污水的排放。
5、异戊二烯法
Ho等报道了以异戊二烯为原料制备甲基环戊烯醇酮的工艺。该工艺利用三甲基苄基氨化铵催化异戊二烯与氯仿反应合成1,1-二氯-2-甲基-2-乙烯基环丙烷。1,1-二氯-2-甲基-2-乙烯基环丙烷通过9次高温裂解后迅速冷却重排得到1-甲基4，4-二氯环戊-1-烯，再在酸性条件下水解成3-甲基-2-环戊烯-1-酮。最后通过氧化水解3-甲基-2-环戊烯-1-酮可制得甲基环戊烯醇酮。该工艺步骤繁多，操作复杂且难度大，涉及高温裂解与快速冷却，耗费能源极大，不利于工业化生产。
6、2-乙氧基乙醛法
黄战麼等以2-乙氧基乙醛为原料，在碱性条件下利用噻唑鎗盐催化与丁烯酮反应，得到1-乙氧基-2,5-二己酮，再通过分子内缩合得到2-乙氧基-3-甲基环戊-2-烯酮，最后经酸性水解可制得甲基环戊烯醇酮。该工艺需要使用溶剂萃取和盐水洗涤，生产成本较高，而且产生废盐水废酸较多，如何处理污水和回收的溶剂是该工艺的难题。
7、2-甲基环戊酮法
孟宪乐等利用2-甲基环戊酮与亚硝酸异丙酯在酸性条件下反应，2-甲基环戊酮亚硝化得到3-甲基-1,2-环戊酮单肟。3-甲基-1，2-环戊酮单肟在酸性条件下水解，可制得甲基环戊烯醇酮。该工艺所使用的原料廉价易得，反应条件温和，工艺操作简单且产量较高，工业化前景良好，但水解反应产生的废酸废水废盐较多，如何解决环保问题是该工艺的难点。
参考文献
[1] 钟炼军,马广皓,马志伟,等. 甲基环戊烯醇酮合成的研究进展[J]. 中国食物与营养,2018,24(7):52-54. DOI:10.3969/j.issn.1006-9577.2018.07.012.